小直徑圓柱銷軸鉆孔加工的夾具設(shè)計(jì)

梁晉寶 張超盟 張文舟 陳偉 李曉明

摘 要：本文介紹了一種在小直徑圓柱銷軸上加工孔的專用鉆床夾具。在圓柱銷軸上一般設(shè)置有一個(gè)或二個(gè)固定孔，用于插接開口銷，以實(shí)現(xiàn)銷體的定位。銷軸上固定孔是通過(guò)鉆床鉆出的，因在圓柱體上鉆孔，鉆頭容易打滑，鉆頭斷裂的情況，為了解決實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，采用V行型槽和T型滑槽相配合，將銷軸固定裝夾進(jìn)行鉆孔。實(shí)踐證明所設(shè)計(jì)夾具定位準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于各種小直徑圓柱銷的孔加工中。

關(guān)鍵詞：圓柱銷軸 ； 鉆孔； 固定孔 ； 夾具

在對(duì)孔加工時(shí)，鉗工鉆床鉆孔是一種常見的加工方法。鉗工鉆孔時(shí)需要夾具對(duì)零件進(jìn)行裝夾定位，夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響加工的質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)性，可靠性，為保證加工的質(zhì)量，需要對(duì)夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。本文針對(duì)在小直徑圓柱銷軸上鉆孔夾具進(jìn)行研究分析和設(shè)計(jì)。

1.夾具概述

在機(jī)械加工中夾具種類多，夾具的使用范圍廣，例如裝夾夾具，檢驗(yàn)夾具等。在機(jī)械加工時(shí)為了保證加工工件的加工精度以及工件在機(jī)床、刀具等上有準(zhǔn)確的位置精度，并且能夠提高加工效率，使工件加工質(zhì)量和可靠性得到提升，這樣的加工夾具統(tǒng)稱為機(jī)械加工夾具。

工件在加工時(shí)使用夾具的主要作用是對(duì)工件進(jìn)行定位、夾緊、加工。其中對(duì)工件進(jìn)行定位能夠保證加工有正確的加工位置，從而達(dá)到加工各項(xiàng)工序所規(guī)定的技術(shù)要求，在工件通過(guò)夾具定位后，通過(guò)夾緊裝置對(duì)工件實(shí)施夾緊力將工件進(jìn)行固定，保證工件在加工過(guò)程中不會(huì)發(fā)生位置的變化。在工件的定位，夾緊和加工過(guò)程中都涉及工件的安裝，所以在安裝過(guò)程中要保證工件處于正確的加工位置，夾具可以對(duì)加工工件進(jìn)行固定，從而保證加工的可執(zhí)行性和精度，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

夾具可分為通用型和專用型。通用型夾具可以在加工過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整和更換，專用型夾具時(shí)針對(duì)某種工件特定的加工工序而設(shè)計(jì)的夾具。

2.小直徑銷軸鉆孔存在的問(wèn)題

機(jī)械加工中夾具起重要作用，在鉆床鉆孔中處于重要的地位，對(duì)圓柱面上鉆孔進(jìn)行研究分析。在小直徑圓柱銷的銷體上一般設(shè)置有一個(gè)或二個(gè)固定孔，用于插接開口銷，以實(shí)現(xiàn)銷體的定位，固定孔的直徑通常在3～6mm。小直徑銷軸上鉆孔時(shí)存在的主要問(wèn)題有：（1）鉆孔位置容易與要求位置發(fā)生偏移，達(dá)不到工藝要求；（2）鉆孔時(shí)鉆孔中心位置難以保證，當(dāng)鉆頭不能夠準(zhǔn)確從銷軸直徑最高點(diǎn)鉆入時(shí)，鉆頭容易偏斜，滑動(dòng)而難以進(jìn)入工件，甚至造成鉆頭崩刃、斷裂；（3）鉆孔后孔口處損傷，造成平整度被破壞。

在鉆孔時(shí)通常是由鉗工進(jìn)行逐一進(jìn)行劃線，并且需要在鉆孔位置打出中心孔，然后再進(jìn)行鉆床鉆孔。如中心孔深度較淺時(shí)后續(xù)的鉆孔工序更加困難從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。

3.夾具的設(shè)計(jì)

3.1夾緊方案

夾具在使用過(guò)程中需要有合適的夾緊裝置確保工件在被加工過(guò)程中處于特定位置。對(duì)于小直徑圓柱銷軸的夾緊可采用V形槽和可旋緊頂絲來(lái)實(shí)現(xiàn)。V形槽可以固定銷軸的軸向偏移，采用螺柱型的頂絲方便拆卸，并可以調(diào)整夾緊力，防止圓柱銷發(fā)生軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)保證加工精度。

3.2 定位方案

鉆頭的鉆入位置可以通過(guò)導(dǎo)向孔來(lái)確保，導(dǎo)向孔的直徑與鉆頭直徑相吻合，減少鉆頭鉆入時(shí)單側(cè)受力引起的斷裂?？紤]到夾具的耐用性可采用高硬度耐磨套來(lái)提高夾具的使用受命。鉆孔位置在銷軸圓周方向可由導(dǎo)向孔軸線和V形槽的軸向相互垂直來(lái)保證；在銷軸軸線方向的位置可通過(guò)設(shè)計(jì)T型滑槽來(lái)改變導(dǎo)向孔的位置來(lái)保證。在V型槽的一端設(shè)置擋塊來(lái)確保銷軸的裝夾定位。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑銷軸的裝夾和裝夾時(shí)的快速夾緊可采用多個(gè)T型劃槽，縮短螺柱型的頂絲。充分考慮夾具的定位和夾緊方案本文設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示.

4.夾具的使用

在小型圓柱銷上鉆孔時(shí)將小型圓柱銷3放置在L形加工臺(tái)1 的V形槽2中，再將可旋轉(zhuǎn)工件擋板15旋轉(zhuǎn)到小型圓柱銷3一端端面中心位置靠緊，再將滑動(dòng)懸壁塊6的尾端T形插接頭7在立板4上T形滑槽5內(nèi)滑動(dòng)到加工位置，滑動(dòng)懸壁塊6上的固定螺釘10將滑動(dòng)懸壁塊6與L形加工臺(tái)1的立板4固定連接在一起，再將頂絲9的下端穿過(guò)滑動(dòng)懸壁塊6的中部一端的頂絲螺紋通孔8，頂接在小型圓柱銷3的銷軸上來(lái)夾緊銷軸，最后將鉆床鉆頭14下端穿過(guò)滑動(dòng)懸壁塊6的導(dǎo)向孔11內(nèi)高硬度耐磨導(dǎo)向套12，鉆出導(dǎo)向孔11正下方的小型圓柱銷軸3上的固定孔13。

5.結(jié)語(yǔ)

本實(shí)用新型通過(guò)懸壁塊在L形加工臺(tái)的立板上的水平滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小型圓柱銷的銷體上不同位置上的固定孔的加工，V形槽、旋轉(zhuǎn)工件擋板與頂絲的配合實(shí)現(xiàn)了不同直徑小型圓柱銷裝夾與加工，通用性強(qiáng)，節(jié)約了成本，便于生產(chǎn)管理，提高了加工效率。